這類鋼(gang)(gang)是奧氏體型低(di)溫(wen)(wen)無(wu)磁用(yong)鋼(gang)(gang)，主要用(yong)于超低(di)溫(wen)(wen)（-253℃)及無(wu)磁條件下。我(wo)國為節約(yue)Ni、Cr而(er)研制了Mn-Al系低(di)溫(wen)(wen)用(yong)鋼(gang)(gang)。15Mn26Al4鋼(gang)(gang)及20Mn23Al鋼(gang)(gang)即屬于此類低(di)溫(wen)(wen)無(wu)磁用(yong)鋼(gang)(gang)。
1. 化學成分
鋼及鋼的化(hua)學(xue)成分(fen)見表1-18.
2. 合金(jin)元素的作(zuo)用
15Mn26Al4鋼(gang)和20Mn23Al鋼(gang)的主(zhu)(zhu)要合金(jin)元素是錳和鋁(lv)。錳是奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)形成元素，但在冷(leng)變形及(ji)低溫下，Fe-Mn合金(jin)的奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)并(bing)不(bu)穩定(ding)。當(dang)錳<10%時(shi)，與一般合金(jin)鋼(gang)一樣，會發生(sheng)鐵素體(ti)(ti)(ti)或馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)變。當(dang)錳在10%~15%之(zhi)間(jian)時(shi)，會發生(sheng)α馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)及(ji)ε馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)變。錳含量越(yue)高(gao)，ε相(xiang)的比例越(yue)大(da)。當(dang)錳在15%~28%之(zhi)間(jian)時(shi)，主(zhu)(zhu)要發生(sheng)ε馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)變。無(wu)論是α馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，還是ε馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，都會導致鋼(gang)的冷(leng)脆。
提高Fe-Mn合金奧氏體組織的穩定性一般有兩條途徑，實際上是一條途徑，即添加其他元素：一是當錳含量較低時增加碳的含量，如Mn13鋼；二是錳含量高時，加入合金元素，如鎳、鉻、鉬、鋁、氮等。其中以加入Al最有效。在Fe-Mn25%中從0增加到4%時，ms點及mf點將降低到-253℃以下，而且韌性也會隨之增大。
鋁能(neng)(neng)穩定Fe-Mn合金體系的奧氏體組織(zhi)，還能(neng)(neng)降(jiang)低加(jia)工硬化能(neng)(neng)力，從而(er)改(gai)善切削(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)和(he)冷加(jia)工性(xing)(xing)能(neng)(neng)。同時還改(gai)善了其耐腐蝕性(xing)(xing)，提高了抗氧化性(xing)(xing)。
3. 熱處(chu)理(li)和力學性能(neng)
此類鋼可以熱軋、冷軋或固溶(rong)。15Mn26Al4鋼力學性能見表1-19。
